Устройство и принцип работы магнитного пускателя

Описание и расшифровка устройства

Пускатель магнитный ПМЛ является устройством, комбинирующим в себе разные коммутационные механизмы, которые нужны, чтобы осуществлять пуск, реверсировать и останавливать определенные стационарные двигатели и реле. Включает в себя якорь и сердечник, размещенный на пластмассовой кожухе. Вверху непосредственного пускателя по направляющим идет траверса, а на ней — магнитный якорь с дополнительными контактными мостиками и пружинами.

Обратите внимание! Стоит указать, что сфера применения такого оборудования обширна. В случае комплектации с ограничителями тока, пускатель может быть пригоден для системы управления микропроцессорной техники.

Работает устройство, расшифровывающееся как электромагнитный пускатель, просто. В момент подачи тока, на катушку притягивается якорь. При этом соединяются открытого типа контакты, а закрытого — размыкаются. Отключается магнитный пускатель размыканием нормально открытых контактов и смыканием закрытых. До этого возвратные пружины передвигают подвижные пускательные части назад.

Область применения

Ну и последний из главных вопросов статьи – для чего нужен магнитный пускатель (на фото ниже предоставлен его внешний вид). Как мы уже сказали ранее, назначение этого аппарата – замыкание и размыкание цепи, которой характерные большие токи. Как правило, пускатели используют для дистанционного управления электродвигателями, работающими от напряжения 220 либо 380 Вольт. В домашних условиях применение данных аппаратов возможно для создания системы уличного освещения либо включения мощных потребителей электроэнергии.

Вот мы и рассмотрели устройство магнитного пускателя, его принцип действия и назначение. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной. Если вдруг у Вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях либо специальной категории – «Вопрос электрику»!

Также читают:

В названии этого электротехнического устройства для электроустановок 0,4 кВ заложено сразу два принципиальных действия:

1. срабатывание в качестве электромагнита от прохождения электрического тока по обмотке катушки;

2. запуск в работу электродвигателя силовыми контактами.

Конструктивно любой магнитный пускатель состоит из стационарно закрепленной части и подвижного якоря, перемещающегося по полозьям. Он выделен на картинке синим цветом.

Как работает электромагнитная система

Очень упрощенно пускатель можно представить как одну кнопку, на корпусе которой расположены клеммы с подключенными силовыми цепями и стационарными контактами. На подвижной части смонтирован контактный мостик. Его назначение:

1. обеспечение двойного разрыва силовой цепи для отключения питания электродвигателя;

2. надежное электрическое соединение приходящего и отходящего проводов при включении схемы в работу.

При ручном надавливании на якорь хорошо ощущается усилие сжатия встроенных пружин, которое необходимо преодолеть магнитным силам. При отпускании якоря эти пружины отбрасывают контакты в отключенное положение.

Читать также: Как разобрать утюг атланта видео

Такой способ ручного управления пускателем при работе схемы не используется, его применяют при проверках. В процессе эксплуатации пускатели управляются только дистанционно за счет действия электромагнитных полей.

С этой целью внутри корпуса размещена обмотка катушки с намотанными на нее витками. Она подключается к источнику напряжения. При пропускании тока через витки вокруг катушки создается магнитный поток. Для улучшения его прохождения создан шихтованный стальной магнитопровод, разрезанный на две части:

стационарно закрепленную в корпусе устройства нижнюю половину;

подвижную, входящую в состав якоря.

В обесточенном состоянии обмотки магнитного поля вокруг катушки нет, якорь отбрасывается энергией пружин от стационарной части вверх. Под действием магнитных сил, возникающих после прохождения электрического тока по обмотке, якорь двигается вниз.

Притянутая к неподвижной части магнитопровода его подвижная половинка создает в комплексе единую конструкцию, обладающую минимальным магнитным сопротивлением. На его величину при эксплуатации влияют:

нарушения наладочных регулировок;

коррозия стальных частей магнитопровода и его крепления;

техническое состояние пружин, их усталость;

дефекты короткозамкнутого витка магнитопровода.

Перемещение якоря внутри корпуса лимитируется двумя пограничными значениями. В нижнем притянутом положении должен быть создан надежный ужим контактной системы. Его ослабления ведут к подгоранию контактов, повышению величины переходного электрического сопротивления, излишнему нагреву и последующему отгоранию проводов.

Возрастание магнитного сопротивления магнитопровода по любой причине проявляется увеличением шума из-за появления вибраций, которые приводят к ослаблению ужима контактной системы и в итоге к отказам в работе магнитного пускателя.

Как работает система силовых контактов

Конструктивно силовые контакты созданы для надежной и длительной эксплуатации. Для этого они:

выполнены из сплавов технического серебра, нанесенных специальными методами на медные перемычки;

созданы с запасом прочности;

изготовлены в форме, обеспечивающей максимальный электрический контакт при включении и хорошо выдерживающие электрическую дугу, возникающую при разрыве нагрузки.

В трехфазных схемах используются магнитные пускатели с тремя силовыми и несколькими дополнительными контактами, повторяющими положение якоря и используемыми в цепях управления двигателем. Все они рисуются на схемах в положении, соответствующем отсутствию тока в катушке и разжатому состоянию пружин.

Управляющие контакты при срабатывании пускателя замыкают (называют «замыкающими») или, наоборот, размыкают цепь. Они в притянутом положении создают площадку в виде точки. Для этого стационарную часть изготавливают плоскостью или сферой (в ответственных узлах), а подвижную — сферой.

Силовые контакты более ответственны, должны выдерживать повышенные нагрузки. Их изготавливают для создания контактной линии, состоящей из множества точек. С этой целью стационарная часть выполняется плоскостью или цилиндром, а подвижная — только цилиндром.

Магнитные пускатели, выпускаемые отечественными производителями, классифицируют по возможностям работы с нагрузками разных мощностей на 7 групп и обозначают по возрастающему значению от нулевой величины с током коммутации до 6,3 ампера включительно и до шестой — (160 А).

Выпускаемые зарубежными производителями пускатели классифицируются по другим критериям.

Электрики, занимающиеся обслуживанием магнитных пускателей и осуществляющие надзор за их работой, обязаны контролировать качество прилегания контактных площадок и их чистоту. Существующее мнение, что “у современных пускателей контакты сделаны надежно и их можно не осматривать” не совсем правильное.

Чистота контактов зависит от многих факторов, включая:

условия окружающей среды.

Все они проявляются по-разному на каждом конкретном устройстве. Поэтому за ними необходимо периодически наблюдать и при первых признаках загрязнения отмывать спиртом. Когда же его нет для выполнения подобных работ, то пользуются обыкновенным школьным ластиком, который, отчищая металл, оставляет на внешней поверхности свои крошки, обладающие диэлектрическими свойствами.

Их удаляют протиркой поверхностей тонкими высушенными деревянными палочками из не смолистых сортов деревьев. Лучше всего для этих целей подходят:

Твердые породы древесины при протирке контактов дополнительно полируют обрабатываемые поверхности.

Незначительные выгорания контактных поверхностей убирают самодельными «воронилами». Так на языке электриков называют плоские отрезки прочных металлических пластин (обычно их изготавливают из сломанных ножовочных полотен по металлу), поверхность которых слегка обработана самым мелким наждаком.

Читать также: Система смазки компрессорной установки

Такой инструмент позволяет снимать очень тонкий слой прогоревшего металла и привести контакты в рабочее состояние, сохранить их первоначальную форму. Пользоваться мелкой наждачной бумагой и надфилями для подобных целей нельзя. Можно быстро нарушить сформированную контактную линию. “Наждачка” к тому же засоряет обрабатываемую поверхность абразивными крошками.

Схемы включения электродвигателей магнитными пускателями

Самое простое управление

Такое подключение двигателя можно выполнить по нижеприведенной картинке.

Трехфазное питание ≈380 через силовые контакты К1-с подводится на электродвигатель, температура обмоток которого контролируется тепловым реле kt. Система управления питается от любой фазы и нуля. Вполне допустимо заменить рабочий ноль контуром заземления.

В целях повышения электробезопасности применяют разделительный или понижающий трансформатор ТР1. Его вторичную обмотку заземлять нельзя.

Простейший предохранитель FU защищает схему управления от возможных коротких замыканий. При нажатии оператором на кнопку «Пуск» в цепи управления создается цепь для протекания тока через обмотку пускателя К1, который одновременно замыкает свои силовые контакты К1-с. Сколько времени рабочий жмет на кнопку, столько двигатель и работает. Для удобства человека такие кнопки монтируют курковым механизмом.

Работающий электродвигатель при нажатой кнопке может быть выключен:

снятием питания на распределительном силовом щите;

нажатием кнопки «Стоп»;

работой теплового реле kt при перегреве двигателя;

Подобные схемы применяют там, где по условиям технологии требуется держать руки постоянно на оборудовании и не отвлекаться от производственного процесса. Примером может служить работа с прессом.

Схема с удержанием кнопки контактом пускателя

Добавление в рассмотренную схему всего одного замыкающего контакта пускателя К1-у позволяет ставить кнопку «Пуск» на блокировку этим дополнением и избавляет от ее постоянного нажатия. В остальном схема полностью повторяет предыдущий алгоритм.

Схема с реверсом

Многие привода станков требуют при работе изменять направление вращения ротора двигателя. Делается это сменой фаз чередования силовой цепи — переключением мест подключения двух любых обмоток на отключенном двигателе. На нижеприведенной картинке меняются местами обмотки фаз «В» и «С». Фаза «А» не меняется.

В схему включены уже два магнитных пускателя №1 и №2. Двигатель может вращаться только от одного из них по часовой стрелке или в обратном направлении. Для этого в цепочку управления каждой обмотки К1 и К2 введен размыкающий контакт управления пускателя противоположного вращения. Он блокирует одновременное подключение обоих пускателей.

Для смены направления вращения двигателя оператору необходимо:

нажать кнопку «Стоп». Образованный ей разрыв размыкает цепь управления и прерывает прохождение тока через работающий пускатель. При этом пружины откидывают якорь, а силовые контакты отключают напряжение питание с электродвигателя;

дождаться остановки вращения ротора и нажать кнопку «Пуск» очередного пускателя. Ток потечет через его катушку, кнопка встанет на удержание замыкающим контактом, а цепь обмотки пускателя обратного вращения разорвется размыкающим контактом.

Конструктивные особенности различных моделей

Если раньше магнитные пускатели снабжались силовыми контактами и одним—двумя их повторителями положения на замыкание или размыкание, то современным моделям придают дополнительные конструктивные элементы, за счет которых они обладают бо́льшим количеством возможностей.

Например, комплектные изделия ведущих производителей позволяют выполнять различные функции управления трехфазными электродвигателями, включая реверсирование за счет встраивания в пускатель дополнительного оборудования. Потребителю остается только подключить к приобретенному модулю электродвигатель и провода питания, а сама схема уже смонтирована и налажена под определенные нагрузки.

Перспективным техническим решением считается схема, позволяющая:

раскручивать ротор двигателя до номинальной скорости за счет подключения его обмоток по схеме «звезда»;

включать под нагрузку при переключении на «треугольник».

Читать также: Оборотный плуг для мотоблока своими руками чертежи

Корпуса магнитных пускателей могут быть открытыми либо защищены от проникновения пыли и/или влаги специальной оболочкой с уплотнениями.

Отдельные современные модели небольших мощностей крепятся на DIN-рейку.

У мощных магнитных пускателей может быть установлена система гашения дуги, возникающая при отключении тока силовыми контактами.

Пуска́тель электромагни́тный

(
магни́тный пускатель
) — низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска электродвигателя, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания, защиты электродвигателя и подключенных цепей, и иногда для реверсирования направления его вращения.

Пускатель обычно представляет собой модифицированный контактор, он может быть укомплектован дополнительными устройствами, такими как: 1.

Тепловое реле для аварийного отключения двигателя;
2
.Дополнительной слаботочной контактной группой или группами, используемыми в цепях управления;
3.
Или кнопкой пуска. Иногда пускатели снабжаются устройством аварийного отключения при выпадении (обрыве) одной из фаз трёхфазной сети питания трёхфазных электродвигателей.

Технические параметры

Электромагнитный пускатель имеет номинальное напряжение в 660 вольт, номинальный ток в 10-40 ампер, мощность в 5,5-30 киловатт, частоту номинального напряжения в 50-60 герц и коммутационную износостойкость в 0,3-3 миллионов циклов. Также обладает высокой степенью защиты и качественными дополнительными контактами. Имеет пластиковый корпус, механическое и дистанционное управление.

Условия эксплуатации

Электромагнитный пускатель предназначен для работы при температуре +/-40 градусов Цельсия, со степенью загрязнения окружающей среды в 3 балла и на высоте не более 2 тысяч метров. Нормальное его рабочее положение — крепление на вертикальной плоскости с помощью выводов включающей катушки вверх и вниз винтами или защелкиванием стандартной рейки. Допустимо отклонение от верха в любую сторону.

Эксплуатировать устройство можно только по инструкции. Лишь в таком случае возможно достичь положительного эффекта от взаимодействия с ним и при этом сохранить его работоспособность в момент защиты управляемого электрического двигателя от перегрузки и электрического тока, который появляется в момент обрыва одной фазы.

Вам это будет интересно Как выглядит конденсатор на схеме

Монтаж пускателей

Контакторы и магнитные пускатели

Закрепить аппарат в панели или монтажной коробке можно двумя способами:

• на DIN-рейке;
• болтами.

Крепление аппаратуры на DIN-рейке

Для крепления электромагнитных пускателей, автоматов и другой аппаратуры используется металлическая, иногда пластиковая полоса с загнутыми краями шириной 35 мм. В приборах, предназначенных для установки на DIN-рейку, с нижней стороны есть паз и подвижный элемент. При установке этот элемент отодвигается, деталь надевается на рейку и фиксируется возвратом подвижной части в исходное положение.

Достоинства такого способа крепления:

• Простота монтажа. При установке нет необходимости сверлить отверстия для каждого устройства в отдельности – достаточно закрепить одну металлическую полосу. В пластмассовых коробках заводского изготовления DIN-рейка составляет одно целое с корпусом;
• Быстрая замена вышедших из строя элементов. Демонтаж неисправных и монтаж новых деталей производится без откручивания болтов.

Крепление болтами

В нижней части контакторов есть отверстия для крепления при помощи болтов. Их количество и диаметр зависят от модификации конкретного устройства. Для крепления болтами в панели необходимо разметить и просверлить отверстия, в которых нарезается резьба.

Достоинство такого крепления в более высокой прочности, однако, в обычных условиях она избыточна.

Маркировка

Маркировка или обозначение оборудования состоит из 21 знака. Обозначают они по порядку:

1. группу,
2. серию,
3. величину контактора по номинальному току,
4. исполнение по назначению,
5. исполнение по защитной степени,
6. исполнение по контактному числу вспомогательной электроцепи,
7. условное число номинального тока подключения,
8. количество напряжения подсоединенной к сети катушки,
9. климатическое исполнение,
10. исполнение по износостойкости,
11. торговую марку.

Функциональные возможности

Контакторы ПМЛ представлены в виде мощных корпусов, которые отлиты из прочного пластика, само изделие разделено производителем на основание и головную часть. Стержневой сердечник также состоит из двух отсеков. Каждый из них расположен в отдельной части. В головном отсеке вмонтированы выносливые контакты, которые большего всего напоминают мостки подвижной системы. Они обязательно подпружиниваются и жёстко крепятся к сердечнику с помощью траверсы. Конечно, итоговые размеры коммутаторов ПМЛ относительно небольшие, из-за чего они относятся к категории малогабаритных агрегатов.

В головной части расположены направляющие, по которым свободно перемещается подвижная система. Все те клеммы, которые служат для фиксации выходных и входных цепей, установлены в этом же отсеке. Спиральная возвратная пружинка обеспечивает нормальное разомкнутое состояние для контактора. Она вмонтирована между частями корпуса. Только благодаря усилиям этой пружинки происходит фиксация подвижной системы в верхнем положении с разомкнутыми контактами.

Своевременное намагничивание Ш-образного сердечника происходит за счёт воздействия управляющего напряжения необходимой величины, которое подаётся на ответственные клеммы главной катушки. Во время такой реакции происходит сближение и смыкание между разными частями магнитопровода. В итоге силовые контакты замыкаются, а свободные их аналоги меняют своё напряжение.

Так как управляющее переменное напряжение с промышленной частотой 50 Гц может вызывать специфический эффект дребезжания подвижного отдела, производитель предусмотрел наличие замкнутых колец. Они вмонтированы по обе стороны от центрального стержня магнитопровода, надёжная фиксация обусловлена заводской запрессовкой в специальные пазы. Все токи, которые воздействуют на эти кольца, способны замедлить изменение магнитного потока в сердечнике, минимизируя показатели дребезжания.